学习并非与身体其他部位完全独立的过程。内脏器官通过迷走神经（作为神经系统中主要的通讯通路之一）源源不断地向大脑发送信息。近日，来自日本东北大学（Tohoku University）超网络大脑生理学研究团队在小鼠实验中证实，在训练结束后对迷走神经进行刺激，能够有效强化长期的运动学习。这一发现揭示了身体至大脑的通讯在帮助新技能持久保持方面扮演的、以往常被忽视的关键角色。

相关研究成果已于2026年8月25日发表在学术期刊《iScience》上。

迷走神经与学习过程

迷走神经充当着大脑与身体之间的主要信息高速公路。它不仅将内脏器官的信号传递给大脑，同时也负责将大脑的指令传回这些器官。科学家可以通过迷走神经刺激（VNS）来干预这一通路，目前该技术已被临床批准用于治疗多种疾病。

先前的研究主要将VNS探讨为一种改变神经递质系统活性的神经调控手段。然而，这项新研究表明，其中可能还涉及另一个极为重要的机制：大脑内部血管的节律性变化。

为了探究这一可能性，研究人员特制了一种小型套囊电极，并将其固定在小鼠的左侧颈迷走神经上。随后，他们在水平视动反射（HOKR）学习任务中测试了VNS的效果——这是一种依赖于小脑的眼球运动任务，旨在训练小鼠提升其追踪移动视觉条纹的能力。这种反应类似于人类站在站台上观看列车驶过时所产生的自动眼球运动。

最大的效应出现在训练结束之后

研究人员选择在每次训练结束后施加VNS，而非在学习任务进行的过程中。结果发现，刺激并未在小鼠训练期间带来即时的表现提升，其益处反而在后续阶段显现出来。

在接下来的几天里，接受过VNS的小鼠表现出了更强的长期学习能力。这种模式表明，刺激可能影响了训练结束后的生理过程，此时大脑正处于将所学内容巩固为更持久记忆的关键阶段。

“核心关键在于，VNS仅在训练结束后才进行输送，”松井功（Ko Matsui）教授指出，“我们的研究结果表明，VNS或许能够通过改善大脑微环境，使其更具接受持久改变的能力，从而为增强学习开启一扇隐藏的机会之窗。”

大脑血容量的节律性变化

研究团队随后进一步探寻了伴随学习能力提升而产生的大脑内部变化。他们对参与HOKR学习的脑区——小脑绒球（cerebellar flocculus）附近的血容量活动进行了精确测量。

利用光纤光度测定法（fiber photometry），研究人员发现单次VNS会产生双相血管反应：局部血容量在短暂下降后会出现延迟上升。而当重复进行VNS时，则会在脑内创造出节律性的血容量振荡。

这些血管节律似乎也与学习效果息息相关。血容量振荡幅度更大的小鼠在第5天通常表现出更好的学习能力，这表明大脑血管环境的变化可能与神经刺激产生的长期效应紧密相连。

“我们的大脑受身体的影响可能远超我们的想象，”主要作者陈俊宇（Junyu Chen）表示，“通过调控大脑的代谢环境（包括节律性的血管运动），我们最终有望解锁那些原本处于潜伏状态的能力。”

探索脑体连接的未来

未来的研究将聚焦于进一步精细化刺激方案，并更加精确地阐明大脑与身体之间的通讯究竟如何支持长期的神经可塑性。

通过深入研究这条双向通讯通路，科学家们希望能够更透彻地理解学习是如何变得持久的，以及这一过程未来该如何被进一步增强。